一．概述：
    開發(fā)氣象模式三維可視化系統(tǒng)的目的就在于要將三維可視化技術(shù)應(yīng)用于氣象模式數(shù)據(jù)，實現(xiàn)氣象模式數(shù)據(jù)的三維可視化顯示，為國家氣象中心乃至氣象領(lǐng)域的氣象預(yù)報工作者提供一個直觀的模式數(shù)據(jù)可視化分析環(huán)境，即運(yùn)用圖形、色彩和動畫來表示數(shù)值預(yù)報的結(jié)果（氣象產(chǎn)品數(shù)據(jù)）。
    基于上述原則，我們選擇AVS/Express作為開發(fā)平臺，結(jié)合國家氣象中心的實際需求，針對業(yè)務(wù)和科研的發(fā)展，建立一套滿足氣象工作者要求的實用系統(tǒng)。目前國家氣象中心的數(shù)值天氣預(yù)報模式主要有：T106L19，HLAFS和MM5（中尺度數(shù)值預(yù)報）等。其中，MM5模式不僅應(yīng)用于北京地區(qū)，還有天津、河北，以及整個華北地區(qū)，尤其在1999年“澳門回歸”特殊氣象保證期間，提供了北京、澳門短期（36小時）數(shù)值預(yù)報。為此我們確定可視化應(yīng)用系統(tǒng)以運(yùn)行于神威巨型機(jī)上的MM5為研究對象，針對MM5模式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，采用三維可視化開發(fā)工具AVS/Express，在Windows平臺上開發(fā)建立“氣象模式數(shù)據(jù)三維可視化系統(tǒng)”，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的三維及二維可視化顯示。
    該系統(tǒng)可以將收集來的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理和圖形顯示，使氣象預(yù)報工作者能夠明晰數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并有效地利用這些氣象數(shù)據(jù)。除此之外，還具有對可視化數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的功能，既將數(shù)據(jù)變化的過程用圖形、色彩、動畫等方式表現(xiàn)出來，這正是與目前氣象預(yù)報員使用的“MICAPS圖形圖像系統(tǒng)”最主要的區(qū)別。
    基于AVS/Express開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)的優(yōu)越之處就在于不僅能夠為氣象工作者提供觀察數(shù)據(jù)發(fā)生演變過程的手段和數(shù)值分析工具，及時跟蹤和評估重要天氣情況；還能夠為氣象工作者提供一種檢驗方法，以檢驗數(shù)值天氣預(yù)報的準(zhǔn)確度。
二．“MM5模式三維可視化系統(tǒng)”開發(fā)研究中所采用的技術(shù)
    1． 采用面向?qū)ο蟮拈_發(fā)技術(shù)：